PTTS: Zero-Knowledge Proof-based Private Token Transfer System on Ethereum Blockchain and its Network Flow Based Balance Range Privacy Attack Analysis
本文提出基于零知识证明的以太坊私有代币转账系统PTTS，并建模为网络流问题分析余额范围隐私攻击，实验评估了Gas消耗、证明时间及攻击有效性。
2023-08-29 cs.CR
Trustee: Full Privacy Preserving Vickrey Auction on top of Ethereum
在以太坊之上广泛部署数字资产代币意味着需要强大的交易平台。Vickrey拍卖被认为可以确定物品的真实市场价格，因为投标人有动机提交自己的货币估价，而不会将其信息泄露给竞争对手。最近的构造已经利用了各种加密协议，例如ZKP和MPC，然而，这些方法要么是部分隐私保护的，要么需要几轮复杂的计算。在本文中，我们通过将Trustee作为以太坊上的Vickrey拍卖来克服这些限制，该拍卖以相对较低的费用充分保护出价的隐私。Trustee由三个组件组成：部署在以太坊上的前端智能合约，英特尔SGX安全区，以及在它们之间重定向消息的中继。最初，enclave生成以太坊帐户和ECDH密钥对。随后，中继在智能合约上发布帐户的地址和ECDH公钥。作为一个先决条件，我们鼓励投标人通过使用SGX远程认证服务来验证受托人的真实性和安全性。为了参与拍卖，投标人使用ECDH公钥加密他们的投标并将其提交给智能合约。一旦出价间隔关闭，中继器就检索加密的出价并将它们馈送到飞地，飞地自主地生成指示拍卖获胜者的签名交易。最后，中继将交易提交给智能合约，智能合约在接受声称的拍卖获胜者之前验证交易的真实性和参数的一致性。作为我们贡献的一部分，我们在Github上为Trustee提供了一个原型，供社区审查和检查。此外，我们分析了Trustee的安全特性，并报告了Trustee智能合约上发生的交易的gas成本。
2019-05-15 cs.CR
Trustless Privacy-Preserving Data Aggregation on Ethereum with Hypercube Network Topology
针对隐私保护数据聚合需求，本文提出一种融合多种密码学原语与超立方体拓扑、在以太坊上运行的可扩展求和聚合协议，经分析与实验验证了其安全性、可扩展性及gas成本等性能。
2023-08-29 cs.CR
A scalable verification solution for blockchains
比特币和以太坊的矿工可以说共同构成了人类历史上最强大的计算资源，但它们在处理和验证交易方面的能力并不比典型的智能手机强。本文描述的系统绕过了这个瓶颈，并为以太坊带来了可扩展的计算。我们的新系统包括一个金融激励层，在这个金融激励层之上是一个争议解决层，后者是一个多功能的“验证游戏”。除了安全的外包计算之外，直接的应用还包括去中心化的矿池，其运营商是以太坊智能合约，一种具有可扩展交易吞吐量的加密货币，以及一种在不相交的加密货币系统之间转移货币的无信任手段。
2019-08-12 cs.CR econ.TH
ZETH: On Integrating Zerocash on Ethereum
交易隐私是基于账户的区块链（如以太坊）上的一个难题。虽然Ben-Sasson等人提出了零现金协议[BCG+14]作为一种站在比特币之上的去中心化匿名支付（DAP）方案，但没有提供关于将这种DAP集成到账户模型中定义的分类账之上的研究。在本文中，我们的目标是填补这一空白，并提出ZETH，这是一种Zerocash的改编，可以部署在以太坊之上，而无需对基础层进行任何更改。我们的研究表明，ZETH不仅可以用于转移以太坊的基础货币Ether，还可以用于转移其他类型的基于智能合约的数字资产。我们提出了一个分析ZETH的隐私承诺，并认为使用该协议所固有的信息泄漏是受控的和明确的，这使得它成为一个可行的解决方案，以支持在公共和许可链的背景下的私人交易。
2019-04-04 cs.CR
Blockchain is Watching You: Profiling and Deanonymizing Ethereum Users
以太坊是使用量最大的公共区块链。它采用了基于账户的模型，从隐私角度来看，它不如比特币的未使用交易输出模型。由于其隐私缺陷，最近在以太坊上部署了几种增强隐私的覆盖层，例如非托管，无信任的硬币混合器和机密交易。在我们对以太坊基于账户的模型的隐私分析中，我们描述了几种模式，这些模式仅描述了有限的用户集，并成功地将这些准标识符应用于地址去匿名化任务。使用以太坊名称服务标识符作为基础事实信息，我们定量比较了机器学习最新分支中的算法，即所谓的图表示学习，以及基于时间活动和交易费用的用户分析技术。作为一个应用程序，我们通过发现强有力的证据来链接混合方，严格评估Tornado Cash硬币混合器的隐私保证。据我们所知，我们是第一个提出并实现基于准标识符的以太坊用户分析技术的人。最后，我们描述了一种恶意的值指纹攻击，它是Danaan-gift攻击的一种变体，适用于以太坊上的机密交易覆盖。通过从我们的数据集中整合用户活动统计数据，我们估计了这种攻击的成功概率。
2020-10-13 cs.CR cs.CY
ethp2psim: Evaluating and deploying privacy-enhanced peer-to-peer routing protocols for the Ethereum network
针对以太坊网络级隐私研究不足的问题，提出点对点网络模拟器ethp2psim，支持实现并评估隐私增强型路由算法的隐私保证，辅助选择协议参数以实现高效、稳健且隐私的部署。
2023-06-26 cs.CR cs.NI
Tutela: An Open-Source Tool for Assessing User-Privacy on Ethereum and Tornado Cash
Stanford University（斯坦福大学）；Eötvös Loránd University（罗兰大学）；Convex Research；Universidad de Buenos Aires（布宜诺斯艾利斯大学）；Facultad de Ingenieria（工程学院）；LambdaClass
区块链用户之间的一个常见误解是，匿名性保证了隐私。现实情况几乎相反。人们进行的每一笔交易都记录在公共账簿上，并揭示了有关个人身份的信息。混合器，如龙卷风现金，是为了保护隐私而开发的，通过将交易与匿名池中的其他交易“混合”，使其更难将池中的存款和取款联系起来。不幸的是，如果用户不小心，仍然有可能泄露匿名池中的信息。我们介绍Tutela，这是一个基于专家身份验证的应用程序，用于报告以太坊地址的真实匿名性。特别是，Tutela有三个功能：首先，它根据交互历史将以太坊地址聚集在一起，这样对于以太坊地址，我们可以识别可能属于同一实体的其他地址;第二，它向以太坊用户显示他们潜在的受损交易;第三，Tutela通过排除潜在的受损交易来计算每个Tornado Cash混合器的匿名池的真实大小。可以在https://github.com/TutelaLabs/tutela-app上找到Tutela的公开实现。要使用Tutela，请访问https://www.tutela.xyz。
2022-01-18 cs.CR cs.LG
Poster: Privacy-Preserving Compliance Checks on Ethereum via Selective Disclosure
Coventry University（考文垂大学）；George Mason University（乔治梅森大学）
本文提出了一种基于以太坊的选择性披露框架，通过客户端侧zk-SNARKs实现隐私保护的合规检查，有效减少敏感信息泄露风险。
2026-02-20 cs.CR cs.HC
Confidential Wrapped Ethereum
针对公有区块链交易公开性损害用户隐私的问题，提出在应用层构建机密版包装以太坊（cWETH），结合基于Twisted ElGamal的承诺方案、EC DH协议与zk-SNARKs，兼顾机密性、可访问性与正确性。
2025-07-12 cs.CR
A Tattered Cloak of Invisibility: Measuring Anonymity Loss in Railgun on Ethereum
Eötvös Loránd University（罗兰大学）；Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学）
研究以太坊混币器Railgun中用户行为导致的匿名性损失，提出五种启发式方法，成功将17.65%的取款交易与存款交易唯一关联，并发现背包求解器导致中位数3.42比特的匿名性损失。
2026-06-25 cs.CR
Requirements for Ethereum Private Sidechains
企业以太坊联盟的企业以太坊客户端规范定义了提供私有智能合约功能的以太坊客户端应遵守的要求。该规范虽然具有开创性，但忽略了一些重要的区块链要求，并且没有充分考虑提供私有侧链功能的以太坊客户端的要求。本文介绍了私有侧链的案例，并定义了交付该技术所需遵守的要求。根据需求分析了三个区块链客户端的功能：Quorum，Parity和Hyperledger Fabric。Quorum和Hyperledger Fabric作为私有联盟区块链运营，Parity在以太坊主网之上提供私有交易功能。这些不同的方法导致了不同的优点和缺点，导致每个客户不遵守一个或多个关键要求。特别是，没有一个被审查的区块链客户端支持确定引导信息以建立按需区块链的能力，也没有一个客户端支持以太坊主网的安全管理和固定。本文介绍了以太坊私有侧链和一系列技术，使其能够满足复杂的侧链要求。介绍了以太坊登记机构，其允许先前没有交互的实体安全地获取信息以引导侧链，并描述了管理和固定策略，其允许将侧链的状态安全地固定到以太坊主网而不损害隐私。
2018-07-06 cs.CR
zk-Agreements: A Privacy-Preserving Way to Establish Deterministic Trust in Confidential Agreements
针对传统协议及区块链智能合约在隐私与可执行性上的矛盾，提出zk-agreements协议，结合零知识证明、安全两方计算与智能合约，实现机密协议下的确定性信任。
2025-10-22 cs.CR
Security, Privacy, and Decentralization in Web3
最近对去中心化金融（DeFi）的兴奋主要来自于对DeFi的希望，即DeFi可以成为传统金融系统的一种安全、私有、不那么集中的替代方案。然而，人们转移到DeFi网站，希望提高他们的安全性和隐私性，最终可能会减少两者，因为最近的攻击已经证明。在这项工作中，我们通过对流行的DeFi前端的安全性，隐私性和分散性进行首次Web测量来提高对DeFi的理解。我们发现，DeFi应用程序（或dapps）也面临着与网络其他部分相同的安全和隐私风险，但考虑到DeFi所涉及的资金，这些风险大大加剧。我们的研究结果表明，一个常见的跟踪器可以观察到我们分析的超过56%的网站上的用户行为，DeFi网站上的许多跟踪器可以将用户的以太坊地址与PII（例如，用户名或人口统计信息），或通过发起虚假以太坊交易来欺骗用户。最后，我们确定，尽管有相反的说法，但由于亚马逊和Cloudflare等公司运营着重要的Web基础设施，DeFi作为一个整体比以前认为的要分散得多。
2023-02-06 cs.CR
Atomic Crosschain Transactions for Ethereum Private Sidechains
以太坊和比特币等公共区块链并没有为企业提供许多业务流程所需的隐私。因此，财团正在探索私有区块链，以保持其成员资格和交易的私密性。以太坊私有侧链是一种私有区块链技术，允许多个区块链并行运行。以太坊私有侧链之间需要通信，以允许一个侧链上合约中的函数执行函数调用，这些函数调用从另一侧链返回值或更新另一侧链的状态。我们提出了一种交叉链技术，它允许事务在侧链上原子地执行，引入了一种新的机制来证明侧链上的值，描述了一种在区块链上下文中工作的事务锁定机制，以实现原子事务，以及一种在侧链上提供全局超时的方法。我们概述了与此技术一起使用的编程模型，并提供了一个示例，用于在侧链之间交换价值的可变金额原子交换合同。虽然本文在以太坊私有侧链的背景下介绍了原子交叉交易技术，但我们讨论了如何将该技术应用于许多区块链系统以提供跨区块链交易。
2019-05-03 cs.CR
Specular: Towards Secure, Trust-minimized Optimistic Blockchain Execution
针对现有乐观 rollup 单体争议解决协议存在的单一文化失败风险大、TCB 庞大且升级不透明等问题，本文提出了基于最小 TCB 和机会主义 1-of-N 版本编程的 ORU 设计方法，并实现了原生支持 EVM 的语义感知证明系统 Specular，证明了该方案的可行性。
2024-01-03 cs.CR
Decentralized Privacy-preserving Timed Execution in Blockchain-based Smart Contract Platforms
在大数据时代，在保护用户隐私的同时实现任务调度对于基于区块链的智能合约平台中的各种去中心化应用至关重要。这种隐私保护任务调度器要求任务输入数据被秘密地保持直到规定的任务执行时间，并且被自动记录到区块链中，以使得即使用户离线也能够在执行时间执行任务。虽然直接的集中式方法提供了问题的基本解决方案，但不幸的是，它们仅限于单个信任点，并且涉及单个控制点。本文介绍了在以太坊区块链网络中使用智能合约支持隐私保护任务调度的分散技术。我们设计了一个隐私保护的任务调度协议，由管理器智能合约管理。该协议要求用户通过部署代理智能合约来调度任务，代理智能合约维护任务的非敏感信息，同时创建分散的秘密信任并从网络中选择受托人来维护任务的敏感信息。该协议采用秘密共享和分层加密等安全技术，并通过委托人支付保证金作为经济威慑，保护敏感信息免受可能的攻击，包括委托人破坏敏感信息（丢弃攻击）或在协议执行前秘密释放敏感信息（提前释放攻击）。我们通过严格的分析证明了所提出的协议的攻击弹性。我们在以太坊官方测试网络上的实现和实验评估表明，与所提出的方法相关的低金钱成本和低时间开销。
2019-02-14 cs.CR
Mixing Solutions in Bitcoin and Ethereum Ecosystems: A Review and Tutorial
该研究针对区块链混币服务展开详尽综述，梳理其核心机制、构建评估框架、分析优劣与攻击向量，探讨其隐私保护与助力非法活动的双重属性，填补学术与落地间的差距并为后续研究奠基。
2023-10-07 cs.CR
Privacy on the Blockchain: Unique Ring Signatures
环签名是一种加密协议，允许组中的任何成员代表组生成签名，而不会泄露单个签名者的身份。这为组成员提供了通过通用数字签名方案无法达到的匿名级别。我们称这种属性为“合理否认性”，或相对于匿名集的匿名性。我们特别专注于在区块链上实现隐私，引入一个独特的环签名方案，与现有的区块链系统一起工作。我们使用secp256k1实现了一个独特的环签名（URS）方案，以这种方式创建了第一个与区块链库兼容的实现，以便轻松实现为以太坊智能合约。我们回顾了我们构建的方案所提供的隐私和安全属性，并将其效率与区块链上其他常见的隐私方法进行了比较。
2016-12-25 cs.CR
Scalable and Privacy-preserving Design of On/Off-chain Smart Contracts
以太坊等智能合约系统的兴起导致了基于区块链的去中心化应用程序的激增，包括存储和管理各种数据的应用程序。目前的智能合约仅由矿工执行，并完全在链上显示，导致可扩展性和隐私性降低。在本文中，我们讨论了智能合约的可扩展性和隐私性可以通过将给定合约拆分为链下合约和链上合约来增强。具体而言，涉及高成本计算或敏感信息的合约功能可以被拆分并包括为链下合约，仅由感兴趣的参与者签署和执行。所提出的方法允许参与者在所有人都诚实时在链下达成一致协议，从而节省矿工的计算资源，并对公众隐藏链下合同的内容。在任何不诚实的参与者引起争议的情况下，可以透露链下合同的签名副本，以便可以创建经过验证的实例，使矿工强制执行真实的执行结果。因此，诚实的参与者有能力纠正和惩罚任何欺诈或不诚实的行为，这激励所有参与者诚实地遵守商定的链下合同。我们讨论了将合同拆分为一对链上/链下合同的技术，并提出了一种机制来解决处理系统中不诚实参与者的挑战。我们使用示例智能合约对所提出的方法进行了实施和评估，证明了所提出的方法在以太坊中的有效性。
2019-02-23 cs.CR
An efficient and effective Decentralized Anonymous Voting System
一个可信的电子选举系统要求所有涉及的信息必须公开，即它不仅关注透明度，而且关注隐私问题。换句话说，每一张选票都应该匿名，正确和有效地计数。在这项工作中，一个轻量级的电子投票系统，提出了选民，以尽量减少他们对当局或政府的信任。我们通过将所有消息放在以太坊区块链上来确保选举的透明度，同时，通过高效和有效的环签名机制来保护个人选民的隐私。此外，我们的系统还内置了内置的，这保证了每个可以访问区块链网络的人都能够自己计算结果，投票阶段之后不需要第三方。更重要的是，我们确保投票结果的正确性，同时保持个人参与者的以太坊天然气成本尽可能低。显然，上述的特点使我们的制度更适合大规模的选举。
2018-04-18 cs.CR
PASTRAMI: Privacy-preserving, Auditable, Scalable & Trustworthy Auctions for Multiple Items
分散的云计算平台使个人能够以点对点的方式提供和租用资源。它们必须将资源从多个卖方分配给多个买方，并得出符合双方利益和能力的价格。转让过程必须分散，公平和透明，但也要保护买家的隐私。我们介绍了PASTRAMI，一个分散的平台，通过支持多项目拍卖，使大量卖家和投标人之间的项目和价格的可信分配。PASTRAMI使用阈值盲签名和承诺方案提供强大的隐私保证，同时使投标人负责。它利用以太坊区块链实现可验证性，将高效的链下计算与新颖的链上不当行为证明相结合。我们使用Filecoin工作负载对PASTRAMI进行的评估表明，它能够在数千名买家和卖家之间有效地产生值得信赖的分配。
2020-12-16 cs.CR
A Privacy-Preserving Electronic Payment System for DRM
在线业务的主要考虑因素之一是客户隐私。消费者对被卖家监视和识别不感兴趣。一些解决方案被提出来隐藏客户的选择，但在支付阶段，将有一个泄漏的信息，因为在线购物者可以推断一些信息，客户的偏好，由于价格，这是由客户支付。这是对客户隐私的巨大威胁。我们解决这个问题的方案包括一些一个单位的支付步骤，不能相互联系或客户的身份。在购买结束时，内容提供方将收到适当数量的钱，而客户将匿名获得有效的许可证。内容提供方将无法获得有关客户或所购买内容的任何信息。此外，一个纠纷解决方案的情况下，客户和内容提供方之间的冲突。对方案的安全性、复杂性和DRM要求进行了一系列的分析，表明了方案的安全性和实用性。
2014-08-29 cs.CR
Privacy-Preserving Smart Contracts for Permissioned Blockchains: A zk-SNARK-Based Recipe Part-1
针对许可链智能合约隐私方案功能受限、计算开销高和依赖第三方的问题，提出基于 zk-SNARK 的隐私保护方案，支持两类代币并引入委托交易以实现 DvP。
2025-01-06 cs.CR
Building Trust in Healthcare with Privacy Techniques: Blockchain in the Cloud
本研究为NewbornTime项目提出一种结合以太坊区块链与云计算的架构，通过智能合约与隐私措施解决新生儿医疗视频分析中的患者同意与数据安全问题，展示了该技术在保障数据完整性和促进医疗创新方面的潜力。
2025-04-29 cs.CR
Correlating Account on Ethereum Mixing Service via Domain-Invariant feature learning
针对以太坊混币账户关联中标签稀缺与噪声标注问题，提出 StealthLink 框架，利用 MixFusion 子图编码和对抗域对齐迁移异常检测知识，在 10-shot 场景取得 96.98% F1。
2025-05-15 cs.CR
Blockchain-based Transparency Framework for Privacy Preserving Third-party Services
信息系统越来越依赖于部署在第三方设施（例如云中心和边缘节点）中的计算、存储和网络资源。这种做法进一步加剧了网络安全问题，这些问题不断由导致数据泄露和身份盗窃等的众多安全和隐私攻击事件引起。这些反过来又迫使制定更严格的安全和隐私相关法规，并削弱了对网络空间的信任。特别是，安全相关的服务和基础设施，如提供数字证书服务的证书颁发机构（CA）和提供加密密钥服务的第三方机构（TPA），是在基于加密的隐私保护应用程序和服务中建立信任的关键组件。为了解决这种信任问题，最近在文献中提出了各种透明度框架和方法。本文提出了TAB框架，该框架使用区块链技术为新兴的基于加密的隐私保护应用程序提供第三方权威机构和第三方设施的透明度和可信度。TAB采用以太坊区块链作为底层公共账本，还包括一个新颖的智能合约，通过激励机制自动化问责制，激励用户参与审计，并惩罚无意或恶意行为。我们实现了TAB，并通过以太坊官方测试网络Rinkeby的实验评估表明，该框架是有效的。我们还正式展示了TAB提供的安全保证，并分析了它提供的隐私保证和可信性。
2022-06-04 cs.CR cs.NI
Cumulus: Blockchain-Enabled Privacy Preserving Data Audit in Cloud
针对云存储中数据篡改风险及现有PoR协议假设参与方诚实的局限，提出基于区块链的Cumulus审计方案，通过智能合约处理争议结算、状态通道降本，原型验证性能与现有方案相当。
2023-04-30 cs.CR
A Blockchain-based Data Governance Framework with Privacy Protection and Provenance for e-Prescription
医疗保健和供应链领域的实际应用程序在多利益相关者环境中生成、交换和共享数据。数据所有者希望在这样的设置中控制他们的数据和隐私。另一方面，数据消费者需要了解何时、如何以及谁产生数据的方法。这些需求需要数据治理框架来保证数据来源、隐私保护和同意管理。我们引入了一个基于区块链技术和代理重新加密的去中心化数据治理框架，让数据所有者通过隐私增强和同意管理机制来控制和跟踪他们的数据。此外，我们的框架允许数据消费者通过基于区块链的出处机制来理解数据沿袭。我们使用数字电子处方作为用例，因为它具有多个利益相关者和敏感数据，同时使医疗界能够管理患者的处方数据，将患者作为数据所有者，将医生和药剂师作为数据消费者。我们基于CosmWasm、Ethereum和pyUmbral PRE的概念验证实现和评估结果表明，所提出的去中心化系统以最小的开销保证了透明度、隐私和信任。
2021-12-28 cs.CR
Detection and Analysis of Sensitive and Illegal Content on the Ethereum Blockchain Using Machine Learning Techniques
Hainan University（海南大学）
本研究利用机器学习技术检测以太坊区块链上的敏感和非法内容，通过FastText算法实现高准确率的情感分析，并揭示了区块链上存在的有害信息类型。
2025-12-19 cs.AI cs.CR
EGNInfoLeaker: Unveiling the Risks of Public Key Reuse and User Identity Leakage in Blockchain
本文提出 EGNInfoLeaker 系统，首次揭示以太坊 P2P 网络中公钥重用导致的身份泄露问题，并通过基于图的身份关联算法实现对用户画像的精确还原，为去中心化网络隐私保护提供检测基础。
2025-07-02 cs.CR
Towards Privacy-assured and Lightweight On-chain Auditing of Decentralized Storage
如何在云计算等集中式存储中审计外包数据已经得到了很好的研究，但对于正在兴起的分散式存储网络（DSN）来说，这在很大程度上还没有得到充分的探索，这对一个数十亿美元的市场来说是个好兆头。为了以真正分散的方式将DSN实现为可用的服务，区块链派上了用场-以存储证明的形式记录和验证审计跟踪，并在此基础上处理公平支付和必要的争议解决。将审计跟踪留在区块链上提供了透明度和公平性，但它1）牺牲了隐私，因为它们可能会泄露有关审计数据的信息，2）破坏了链上资源，因为它们实际上可能很大并且验证起来很昂贵。在集中设置中的先前审计设计在这里不直接适用。一些针对DSN的提案也不能令人满意地解决这些问题。我们提出了一个审计解决方案，解决了链上的隐私和效率，从同态线性认证器与多项式承诺的协同作用，用于简洁的证明，以及用于可证明隐私的sigma协议。该解决方案的结果是，每次审计，288字节的证明写入区块链，以及恒定的验证成本。它可以维持长期运行，并可以轻松扩展到以太坊上的数千个用户。
2020-08-07 cs.CR
NickPay, an Auditable, Privacy-Preserving, Nickname-Based Payment System
本文提出NickPay，一种基于以太坊和NGS方案的可审计且保护隐私的支付系统，实现隐私保护与监管合规的平衡。
2025-03-25 cs.CR
Obscura: Privacy-Preserving Protocol for the Algorand Blockchain Using LSAG Ring Signatures
Emory University（埃默里大学）；Kennesaw State University（肯尼索州立大学）
针对Algorand区块链隐私问题，提出Obscura协议。利用LSAG签名实现交易匿名，引入新状态模型和动态操作码预算扩展机制，无需全局默克尔累加器，为透明账本提供隐私层。
2026-10-04 cs.CR
A blockchain-orchestrated Federated Learning architecture for healthcare consortia
ConsenSys Health；Imperial College London（帝国理工学院）；UC San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Johns Hopkins Berman Institute of Bioethics（约翰斯·霍普金斯大学伯曼生物伦理研究所）
我们提出了一种新的架构，联邦学习在医疗联盟。该解决方案的核心是隐私保护技术的独特集成，建立在以太坊生态系统中可用的本地企业区块链组件之上。我们展示了医疗联盟的具体特征和挑战如何影响我们的设计选择，特别是一个新的安全聚合协议的概念，该协议由受保护的硬件组件和以太坊本地的加密工具包组成。我们的架构还引入了隐私保护审计跟踪，记录网络中的事件，而不会泄露身份。
2019-10-12 cs.CR cs.CY cs.LG
A Cost-efficient IoT Forensics Framework with Blockchain
在过去的十年中，物联网设备被广泛采用，从而能够从不同的环境中收集各种数据。收集的数据在某些应用中至关重要，其中物联网设备为关键基础设施或系统生成数据，其故障可能导致灾难性结果。具体地，对于这样的关键应用，数据存储提出了挑战，因为数据可能在存储期间受损，并且完整性可能在没有被注意到的情况下被侵犯。在这种情况下，需要完整性和数据出处，以便能够发现任何事件的来源，并在与所涉各方发生争议时在法律案件中证明这一点。为了解决这些问题，区块链提供了很好的机会，因为它可以保护数据的完整性，这要归功于它的分布式结构。然而，它带来了一定的成本，因为在公共区块链中存储大量数据将带来大量的交易费用。在本文中，我们提出了一个高成本效益和可靠的数字取证框架，通过利用多个廉价的区块链网络作为数据提交到以太坊之前的临时存储。为了降低以太坊的成本，我们利用Merkle树，它分层存储从物联网设备收集的事件数据的哈希值。我们通过成本和安全性分析评估了EOS、Stellar和以太坊等流行区块链上的方法。结果表明，我们可以在不影响数据完整性的情况下实现显着的成本节约。
2020-04-30 cs.CR cs.IR cs.NI
More Efficient Stealth Address Protocol
本文提出一种结合Curvy协议与Module-LWE技术的混合隐身地址协议，在保持以太坊兼容性的同时将临时公钥注册表扫描速度提升约三倍，成为目前最高效的以太坊兼容SAP。
2025-04-09 cs.CR
From Data Behavior to Code Analysis: A Multimodal Study on Security and Privacy Challenges in Blockchain-Based DApp
Hainan University（海南大学）
本研究通过多模态分析，探讨了基于区块链的DApp在安全与隐私方面的挑战，重点分析了智能合约中的重入漏洞，并提出通过BLSTM-ATT模型进行源代码级检测，同时探讨了隐私保护的未来研究方向。
2026-02-09 cs.CR
AMR:Autonomous Coin Mixer with Privacy Preserving Reward Distribution
众所周知，开放区块链上的用户被一个为政府、执法部门、秘密服务等提供服务的行业跟踪。虽然大多数区块链不保护用户的隐私，并允许外部观察者链接交易和地址，但越来越多的研究兴趣试图设计附加隐私解决方案，以帮助用户在非私有区块链上重新获得隐私。在这项工作中，我们提出了我们所知道的第一个审查弹性混合器，它可以奖励其用户参与系统的隐私保护的方式。我们相信，增加匿名集的大小和用户的多样性是在实践中提高混合器贡献隐私的重要努力。支付的奖励可以采取治理令牌的形式，以分散对系统参数的投票，类似于流行的“DeFi农业”协议的操作方式。此外，通过利用现有的“Defi”贷款平台，AMR是第一个混合器设计，允许参与客户从他们的存款中赚取经济利益。我们的系统AMR是自主的，因为它不依赖于任何外部服务器或第三方。对我们AMR实现的评估表明，该系统目前支持的以太坊匿名集规模超过数千名用户，每天的容量超过$66,000$存款，系统成本不变。我们提供了一个正式的规范，我们的zksnark为基础的AMR系统，隐私和安全分析，实施和评估与MiMC和海神哈希函数。
2021-06-07 cs.CR
Efficient and Spontaneous Privacy-Preserving Protocol for Secure Vehicular Communications
提出了一种基于可验证环签名的高效、自发的车载自组网隐私保护协议。该协议有三个吸引人的特点：第一，它提供了有条件的隐私保护：虽然接收者可以验证消息发布者是系统中的授权参与者，但只有可信的权威机构才能透露消息发送者的真实身份。其次，它是自发的：安全信息可以在本地进行验证，无需路边单位的支持或联系其他车辆。第三，它通过提供快速的消息身份验证和验证、在发生争议时进行经济高效的身份跟踪以及低存储要求而变得高效。我们使用广泛的分析来证明所提出的协议的优点，并将其与以前提出的解决方案进行对比。
2009-09-08 cs.CR cs.NI
PBAG: A Privacy-Preserving Blockchain-based Authentication Protocol with Global-updated Commitment in IoV
车辆互联网（IoV）越来越多地用作通过在诸如车辆和基础设施的实体之间建立连接来传播关键信息的媒介。在消息传输过程中，隐私保护认证被认为是抵御攻击者和恶意信息的第一道防线。为了实现更安全和稳定的通信环境，越来越多的基于区块链的认证方案被提出。乍一看，现有的方法提供了健壮的架构，并实现了透明的身份验证。然而，在这些方案中，验证者必须提前连接到区块链网络，并使用智能合约完成身份验证，这降低了延迟。为了弥补这一限制，我们提出了一种保护隐私的基于区块链的身份验证协议（PBAG），其中根机构（RA）为每个授权车辆生成与颁发的证书相对应的唯一评估证明。同时，RA广播基于所有有效证书的公共全局承诺。代替查询存储在区块链中的证书，车辆将通过利用双线性对的全局承诺来有效地证明是授权用户。此外，我们的方案可以防止车辆配备无效证书完成认证，从而避免了耗时的检查证书吊销列表（CRL）。最后，我们的计划提供了隐私属性，如匿名性和不可链接性。它允许基于评估证明的匿名认证，并在发生争议时实现身份的可追溯性。仿真结果表明，在批处理机制下，验证的平均时间为0.36ms，比现有的方案至少提高63.7%。
2022-08-31 cs.CR
BlockFLow: An Accountable and Privacy-Preserving Solution for Federated Learning
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
联邦学习使得能够在协作代理之间开发机器学习模型，而不需要它们共享其底层数据。然而，在随机数据上进行训练的恶意代理，或者更糟的是，在结果类倒置的数据集上进行训练的恶意代理，可能会削弱组合模型。BlockFlow是一个负责任的联邦学习系统，完全分散和隐私保护。它的主要目标是根据代理的贡献质量来奖励代理，同时保护底层数据集的隐私并对恶意对手具有弹性。具体来说，BlockFlow结合了差分隐私，为模型贡献引入了一种新的审计机制，并使用以太坊智能合约来激励良好的行为。与现有的联邦学习系统的审计和问责方法不同，我们的系统不需要集中的测试数据集，代理之间的数据集共享，或者一个或多个可信的审计员;它是完全分散的，并且在恶意信任模型中可以抵御高达50%的共谋攻击。当在公共以太坊区块链上运行时，BlockFlow使用审计结果根据各方贡献的质量奖励加密货币。我们在两个数据集上评估了BlockFlow，这些数据集提供了通过逻辑回归模型可解决的分类任务。我们的研究结果表明，由此产生的审计分数反映了诚实的代理人的数据集的质量。此外，不诚实的代理人的得分在统计上低于诚实的代理人。这些结果以及合理的区块链成本证明了BlockFlow作为一个负责任的联邦学习系统的有效性。
2020-07-08 cs.CR cs.LG stat.ML
WAKU-RLN-RELAY: Privacy-Preserving Peer-to-Peer Economic Spam Protection
在本文中，我们提出了WAKU-RLN-RELAY作为一个垃圾邮件保护gossip为基础的路由协议，可以运行在异构网络。它具有保护隐私的对等（p2p）经济垃圾邮件保护机制。WAKU-RLN-RELAY解决了最先进的p2p垃圾邮件预防技术的性能和隐私问题，包括libp 2 p使用的对等体评分，以及例如，Whisper，以太坊的p2p消息传递层。在WAKU-RLN-RELAY中，垃圾邮件保护通过限制每个网络参与者的消息传递速率来工作。违反利率是不受激励的，因为它会导致经济处罚，其中惩罚是加密保证的。识别垃圾邮件发送者的同行也会得到奖励。为了执行速率限制，我们采用了建议的框架信号量及其扩展版本，但是，我们修改该框架，以适当地解决网络的P2P资源受限的用户的独特要求。目前的工作深入到端到端的信号量集成到WAKU-RLN-RELAY，所需的修改，使其适合资源有限的用户，以及开放的问题和未来的研究方向。我们还提供了WAKU-RLN-RELAY的概念验证开源实现，以及它的规范和粗略的性能评估。
2022-06-30 cs.CR
Epass: Efficient and Privacy-Preserving Asynchronous Payment on Blockchain
针对区块链BNPL异步支付中的交易隐私泄露与延期交易高开销问题，提出Epass，结合本地可验证签名、时间释放加密和可编辑区块链，实现KB级通信并将时间开销降低四倍以上。
2025-06-11 cs.CR
A Privacy-Preserving and Accountable Billing Protocol for Peer-to-Peer Energy Trading Markets
本文提出PA-Bill协议，通过同态加密与区块链技术结合通用成本分摊和争议解决机制，解决点对点能源交易中承诺与实际交付不符时的隐私保护与可问责计费问题。
2023-09-11 cs.CE cs.CR
Blockchain-Enabled Decentralized Privacy-Preserving Group Purchasing for Energy Plans
针对传统能源套餐团购依赖可信第三方、隐私与透明度不足的问题，提出结合隐私保护区块链与安全多方计算的去中心化团购方案，通过在线算法生成协调切换决策，保护用户数据且可验证防欺诈，已在以太坊等平台实现并完成实证评估。
2025-05-16 cs.CR
Blockchain-Based Distributed Patient-Centric Image Management System
近年来，许多研究人员一直致力于开发一种可行的解决方案，用于存储和交换医疗保健领域的医学图像。目前的做法是部署在基于云的集中式数据中心，这增加了维护成本，需要大量的存储空间，并提高了通过网络共享信息的隐私问题。因此，设计一个框架来在不信任的环境中有效地共享和存储大医疗数据非常重要。在本文中，我们提出了一种新的概念验证设计的分布式以患者为中心的图像管理（PCIM）系统，其目的是确保安全和控制患者的私人数据，而不使用集中式的基础设施。在这个系统中，我们采用了新兴的以太坊区块链和分布式文件系统技术，称为星际文件系统（IPFS）。然后，我们实现了一个以太坊智能合约，称为以患者为中心的访问控制协议，以实现分布式和可信的访问控制策略。IPFS提供了分散存储医学图像的方法，可在全球范围内访问。我们描述了PCIM系统架构如何促进分布式和安全的以患者为中心的数据访问跨多个实体，如医院，患者和图像请求者。最后，我们在以太坊测试网区块链上部署了一个智能合约原型，并在Windows环境中评估了拟议的框架。评估结果表明，该方案是有效可行的。
2020-11-24 cs.CR
Blockchain Aided Privacy-Preserving Outsourcing Algorithms of Bilinear Pairings for Internet of Things Devices
双线性对是广泛用于密码算法（例如，基于身份的加密算法）来保护物联网应用。尽管如此，双线性配对的时间复杂度是$O(n^3)$，这使得它成为一个非常耗时的操作，特别是对于资源受限的物联网设备。近年来已经研究了双线性对的安全外包，以使计算能力弱的设备能够将双线性对安全地外包给不可信的云服务器。然而，现有的算法往往需要预先计算和存储一些值，这导致了设备的存储负担。在物联网中，设备通常具有非常有限的存储容量。因此，现有的算法并不适合物联网。本文提出了一种不需要预先计算的双线性对安全外包算法。在所提出的算法中，外包方的效率显着提高相比，执行原始的双线性对运算。同时，保证了输入和输出的隐私性。此外，我们在外包算法中应用以太坊区块链来实现公平支付，这确保了云服务器只有在正确完成外包工作时才能获得报酬。理论分析和实验结果表明，该算法是有效和安全的.
2021-01-07 cs.CR
Privacy-Preserving Compliance on Public Ledgers via Selective Disclosure Authorization Schemes
George Mason University（乔治梅森大学）
针对公共账本透明性与数据最小化原则的矛盾，提出选择性披露授权方案（SDAS），通过零知识证明实现细粒度、可撤销的合规检查，并防范前置交易和证明重用攻击。
2026-06-23 cs.CR
On How Zero-Knowledge Proof Blockchain Mixers Improve, and Worsen User Privacy
零知识证明（ZKP）混合器是最广泛使用的区块链隐私解决方案之一，在智能合约支持的区块链上运行。我们发现，ZKP混合器与越来越多的去中心化金融（DeFi）攻击和区块链可提取价值（BEV）提取紧密交织在一起。通过币流追踪，我们发现205个区块链攻击者和2,595个BEV提取者利用混合器作为资金来源，同时存入的攻击总收入为4.1287亿美元。此外，美国OFAC对最大的ZKP混合器Tornado.Cash的制裁使该混合器的每日存款减少了80%以上。此外，ZKP混合器通过所谓的匿名集大小来宣传他们的隐私级别，这类似于k-匿名，允许用户隐藏在一组k个其他用户中。然而，通过实证测量，我们发现这些匿名集的说法大多是不准确的。对于以太坊（ETH）和币安智能链（BSC）上最受欢迎的混合器，我们展示了如何将匿名集的大小平均分别减少27.34%和46.02%。我们的经验证据也是第一个表明用户对ETH和BSC的隐私偏好不同的证据。此外，最先进的ZKP混合器通过提供匿名挖掘（AM）激励与DeFi生态系统交织在一起，即，用户可以获得混合硬币的货币奖励。然而，与相关工作的要求相反，我们发现AM并不一定能提高混音器匿名集的质量。我们的研究结果表明，AM吸引了隐私无知的用户，然后谁不有助于提高其他混频器用户的隐私。
2023-03-06 cs.CR
Post-Vaccination COVID-19 Data Analysis: Privacy and Ethics
针对COVID-19疫苗接种过程中的隐私和数据滥用问题，本文提出基于区块链的应用，采用IEEE 2418.2TM-2020标准数据模型，在以太坊实现，用Python API模拟验证，保障数据匿名、不可篡改及授权访问。
2024-12-01 cs.CR
HERMES: Scalable, Secure, and Privacy-Enhancing Vehicle Access System
我们提出了HERMES，一个可扩展的，安全的，和隐私增强系统的用户共享和访问车辆。HERMES将车辆访问令牌生成的操作安全地外包给一组不受信任的服务器。它建立在早期的建议，即SePCAR [1]，并扩展了系统设计，以提高效率和可扩展性。为了满足系统和用户对安全和私有计算的需求，HERMES有效地利用并结合了几个密码原语和安全多方计算。它隐藏车辆的密钥和服务器的交易细节，包括车辆预订细节，访问令牌信息以及用户和车辆身份。它还规定了用户在发生争议时的责任。此外，我们提供了语义安全性分析，并证明HERMES满足其安全性和隐私性的要求。最后但并非最不重要的是，我们证明了HERMES是高效的，与SePCAR相比，它可以扩展到大量的用户和车辆，使其适用于现实世界的部署。我们使用两种不同的多方计算协议进行评估：HtMAC-MiMC和CBC-MAC-AES。我们的结果表明，使用HtMAC-MiMC的HERMES仅需约1.83 ms即可为单个车主生成访问令牌，而对于拥有超过1000辆汽车的大型租赁公司分支机构，则需要约11.9 ms。它每秒分别处理546和84个访问令牌生成。这导致HERMES比SePCAR中的单个车主访问令牌生成快696倍（使用HtMAC-MiMC）和42倍（使用CBC-MAC-AES）。此外，我们还证明了HERMES在车辆方面也是实用的，因为在原型车辆车载单元上执行的访问令牌操作…
2021-03-19 cs.CR
Identity Chain
针对现有加密货币隐私保护与监管合规难以兼顾的问题，提出基于公有区块链的KYC框架IdentityChain，借助密码学技术同时实现隐私保护与用户问责，适配监管要求以推动加密货币应用推广。
2024-07-14 cs.CR cs.GT
Ants-Review: a Protocol for Incentivized Open Peer-Reviews on Ethereum
同行评议是科学出版物质量控制的必要和基本步骤，但缺乏适当的激励措施。事实上，这一过程在时间和智力投资方面都非常昂贵，不仅期刊没有报酬，而且学术界也没有公开承认这是研究人员的相关科学产出。因此，科学传播的及时性、质量和公平性受到影响。在这里，为了解决这个问题，我们提出了一个基于区块链的激励系统，奖励科学家对其他科学家的工作进行同行评审，并建立信任和声誉。我们设计了一个面向隐私的智能合约协议，称为Ants-Review，允许作者在以太坊上发布开放匿名同行评论的奖金。如果符合要求，同行审查将被接受，并由审查委员会按其评估质量的比例支付费用。为了促进道德行为和包容性，该系统实施了一种游戏化机制，允许整个社区评估同行评审并投票选出最佳评审。
2021-01-22 cs.CR cs.CY cs.DC
